「装备发展」美海军“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇第五批发展简析

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2月10日,美国总统特朗普向国会提交了2021财年国防预算申请,其中海军计划斥资47亿美元采购一艘“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇第五批。目前,该批次计划建造9艘(根据2019年12月海军与通用电船公司签署的采购合同,海军还可追加采购第10艘),其中8艘配装“弗吉尼亚负载模块”,使潜艇导弹携带量增加28枚,显著提升潜艇负载能力。

「装备发展」美海军“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇第五批发展简析

图1 “弗吉尼亚”级攻击型核潜艇

一、发展背景

冷战结束后,美国海军战略重点逐渐从“大洋决战”转变为“由海向陆”作战。攻击型核潜艇的功能定位和能力需求也随之发生变化,而当时在建的“海狼”级攻击型核潜艇更强调远洋作战且造价过高,故海军决定发展更适于近海作战环境且经济性更好的多用途潜艇,即“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇。之后,考虑到未来“俄亥俄”级巡航导弹核潜艇退役将带来潜射巡航导弹规模不足问题,美海军又提出发展载弹能力更强的“弗吉尼亚”级第五批。

二、发展现状

“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇共计划分七批建造58艘,目前第一、二批已服役,第三批全部交付,第四批正在建造。与前四批相比,第五批从第二艘开始艇长将增加25.5米,排水量增加约2000吨,配装“弗吉尼亚负载模块”,该模块加装于艇体中部,由4具大直径垂直发射筒组成,每具可装载7枚战斧巡航导弹,使其单艇载弹量从12枚增至40枚,大幅提升打击能力;也可搭载大型无人潜航器、新型特种部队载具等,扩展负载携带种类,借助负载优势,提高潜艇多用途、多任务性,增强综合作战能力。

「装备发展」美海军“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇第五批发展简析

图2 艇体中部的“弗吉尼亚负载模块”舱段

此外,第五批艇还沿用了前四批的诸多先进设计和技术,具有以下性能特点:

1、艇体结构采用模块化设计

“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇艇型呈瘦长水滴形,艇体结构采用模块化设计,可根据未来需要增加舱段模块(如“弗吉尼亚负载模块”)。鱼雷舱中部还规划了模块化空间,可供特种作战人员居住使用。潜望镜采用了非穿透式升降装置,包括在耐压艇体外部的光电桅杆,艇体内部的显控台及连接光纤电缆,可减少耐压壳开口数量,提高快速搜索能力,且指挥舱内更加宽敞,布置更加灵活。

2、综合隐身能力出色

该级艇十分重视各种隐身技术措施的综合应用,通过采用新型核反应、泵喷推进器、安装隔音和防振装置、敷设消声瓦、装备消磁系统、采用消除红外特征以及减少废弃物排放等多种隐身措施,使综合隐身性能大幅提升,增加对手应对难度,使其在未来水下对抗中占据优势。

3、电子信息系统先进

装备AN/BYG-1综合作战系统,可对探测系统、导航、火控、通信及作战指挥系统的信息进行统一处理,采用商用现成技术和开放式系统架构,便于定期技术升级;装备AN/BPS-16对海搜索/导航/火控雷达,声纳系统为AN/BQQ-10综合声纳系统,包括艇艏U形声纳阵、舷侧轻型宽孔径阵声纳、拖曳阵声纳等。

4、核反应堆基本实现与艇同寿

“弗吉尼亚”级核潜艇上采用的是美国诺尔斯实验室研制的S9G型核反应堆装置,单堆热功率高达200MW,且堆芯寿命可达33年,基本实现与艇同寿,可在整个服役期为潜艇提供动力,无需换料,将大幅减少潜艇中期维修时间,提高潜艇在航率。

S9G型反应堆包括三项核心技术:①采用新型蒸汽发生器,体积小、换热效率高、可靠性好、布置灵活性更大和费用更低;②使用新的燃料加工工艺,可减少堆芯运行期间核燃料中产生的热点,使堆芯具有更高的能量密度。③优化堆芯设计,通过堆芯和设备材料、核燃料元件辐照试验可更好理解堆芯腐蚀过程,计算反应堆寿命末期性能,以支持堆芯延寿。

三、未来发展

1、升级攻击型核潜艇综合作战系统,提升对无人系统等负载的指控能力

美国海军已开始为攻击型核潜艇BGY-1综合作战系统研制“负载控制系统”,该系统可将核潜艇负载控制能力从鱼雷、水雷、“战斧”巡航导弹拓展至无人潜航器、无人机等新型负载,预计2021年完成研制,将配备所有攻击型核潜艇。美国海军还提出在研制“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇第六、七批时,发展核潜艇与无人潜航器的协同作战能力。

2、采用新的降噪技术,提升核潜艇声隐身能力

美国海军正依托“声学优势项目”提升攻击型核潜艇隐身能力,已在“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇第三批“南达科他”号上测试先进降噪技术,主要手段包括机舱静音技术及静音涂层技术等;为“哥伦比亚”级弹道导弹核潜艇发展综合电力系统,全面消除齿轮传动噪声,均可能在“弗吉尼亚”级潜艇上应用。

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图3 “哥伦比亚”级弹道导弹核潜艇想象效果图

3、改进核潜艇声纳系统,提升被动探测能力

美国海军正逐步改进“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇声纳系统,提升被动探测能力。发展舷侧大型垂直阵,计划安装“弗吉尼亚”级第五、六、七批,增强潜艇被动探测能力的同时提升隐身能力;已开始在“弗吉尼亚”级上部署采用光纤水听器的TB-33细线拖曳阵和轻型宽孔径阵LWWAA,灵敏度更高,探测能力更强,重量轻、体积小、抗干扰能力更强。

(蓝海星:王国亮)

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